이중 시공간 선 부호화 시스템 전송률 증대를 위한 채널 셔플링 행렬 및 디-셔플링 기법 (Channel Shuffling Matrix and De-Shuffling Methods for Rate Enhancement of Double Space-Time Line Coded Systems)

서지정보

· 발행기관 : 한국통신학회
· 수록지 정보 : 한국통신학회논문지 / 49권 / 10호 / 1358 ~ 1367페이지
· 저자명 : 김재홍, 정진곤

초록

본 연구에선 채널 셔플링 이중 시공간 선 부호화 (DSTLC: double space-time line coded) 시스템이 얻는 데이터 전송률을 높이기 위한 최적 채널 셔플링 행렬 및 디-셔플링 기법을 제안한다. 채널 셔플링 DSTLC 송신기는전체 K개 셔플링 행렬 중 수신 신호 대 잡음비를 최대화하는 최적 셔플링 행렬을 탐색하여 채널 셔플링을 수행한다. 수신기는 올바른 디-셔플링을 위해, 셔플링 인덱스를 송신기로부터 feed-forward 받거나, k-평균 군집화 알고리즘을 통해 스스로 추정할 수 있다. 이때, feed-forward와 k-평균 군집화 기반 디-셔플링 기법은 각각 시그널링 오버헤드와 셔플링 오류로 인해 데이터 전송률이 저하될 수 있다. 본 연구에선 채널 셔플링 DSTLC 시스템의 시그널링 오버헤드와 셔플링 오류율을 고려한 데이터 전송률 모델을 설계하고, 최적 셔플링 행렬 수 K와 디-셔플링기법을 제시한다. 모의실험 결과, 심볼 변조 차수가 높은 경우 feed-forward 기반 디-셔플링 기법이, 심볼 변조 차수가 낮은 경우엔 k-평균 군집화 기반 디-셔플링 기법이 최대 데이터 전송률을 얻음을 확인하였다. 또한, 주어진통신 프레임 길이에 따른 최적 K를 설정하여 데이터 전송률 증대 효과를 개선할 수 있음을 확인하였다.

영어초록

This study proposes the optimal channel shuffling (CS) matrices and de-shuffling methods to enhance the data rate of CS double space-time line coded (CS-DSTLC) systems. The CS-DSTLC transmitter performs channel shuffling by finding the optimal shuffling matrix that maximizes the received signal-to-noise ratio among total K shuffling matrices. For the correct de-shuffling at the receiver, the shuffling index can be feed-forwarded from the transmitter or estimated by the k-means clustering algorithm. However, feed-forward and k-means clustering-based de-shuffling methods degrade the data rate due to signaling overhead and shuffling errors, respectively. In this work, considering the signaling overhead and shuffling error rate, a CS-DSTLC system data rate model is designed. The optimal number of shuffling matrices K and de-shuffling methods are then suggested. Simulation results show that the data rate can be maximized using the feed-forward-based method in high-order modulation, yet the k-means clustering-based method achieves a higher data rate in low-order modulation. Also, it is verified that the data rate enhancement can be improved by choosing an optimal K for a given frame length.

참고자료

· 없음